Kolejový zázrak v Maschenu

Největší seřazovací nádraží EU v Maschenu nedaleko Hamburku třídí pod taktovkou operátorů a počítačového systému denně až 11 000 vagonů a sestavuje z nich okolo 75 vlaků směřujících od severu Evropy k jihu a 110 vlaků v opačném směru. Na ploše 400 fotbalových hřišť s 300 km položených kolejí právě odstartovala totální rekonstrukce kolejového i počítačového řídícího systému za plného provozu. Víc jak 100 let (v řadě zemí dosud) se nákladní vlaky sestavovaly na seřazovacích nádražích (ranžírech) posunem vozů lokomovivami na spleti výhybek za chaotického mávání praporky či pískání. V Drážďanech vynalezli železničáři roku 1846 lepší způsob: rozpojené vozy vytlačovala lokomotiva na vrcholek uměle zřízeného pahrbku tak, aby jeden po druhém sjížděly spádem přes výhybky rozvětvující se sítí kolejí (tzv. harfě) a zastavily se mírným nárazem na poslední vůz sestavovaného vlaku s určeným cílem. Taková „technologie“, nebo jen využití mírného spádu tzv. gravitačních seřaďovacích nádraží až do konce druhé světové války vedla jen v Evropě ke vzniku stovek seřazovacích nádraží a spádovišť v uzlech železniční sítě, u velkých měst nebo v centru průmyslových oblastí. V jednom nebo v obou směrech na zhlaví vjezdové skupiny navazuje svážný pahrbek a rozpojené vozy nebo jejich skupiny (tzv. odvěsy) se stejným cílem přes dnes už dálkově ovládané výměny sjíždějí na příslušné směrové koleje. Po ručním, dnes díky automatickým spřáhlům rychlejším automatickém svěšení a kontrole jsou nově sestavené vlaky postupně odbavovány. Nutnost zrychlit nákladní dopravu aby mohla konkurovat silniční přepravě v poválečné kontejnerizaci vedla postupně k dílčí a dnes už i komplexní automatizaci rozřazování a třídění vozů na rozsáhlých seřaďovacích nádražích, z nichž největší v EU je Maschen. Obsluhuje dva dominantní evropské přístavy Hamburk a Brémy a napojuje je na nejživější severojižní železniční relace mezi Skandinávií a centrem Evropy, Balkánem (přes Vídeň) a Itálii. V době ucelených expresních kontejnerových vlaků a požadavků nejrychlejší možné přepravy „Just in Time“ podružná menší seřaďovací nádraží v Evropě i po celém světě ztrácejí svou dřívější roli, zanikají, nebo se přeměňují na kontejnerové terminály. Maschen z leteckého pohledu Od příjezdových tratí od Hamburku a Hannoveru se kolejiště oboustranného ranžíru v lesnaté rovině proložené nesčetnými jezírky roztahuje do šířky 120 kolejí, které na severní straně překlenuje silniční most. Srdcem jsou dva plně automatizované svážné pahrbky a čtyři několikapatrová stavědla i řídicí centrála, plné počítačů. Siemens pro ně vyvinul multimikropočítačový řídicí systém vlakotvorby MSR 32, s 32bitovými procesory v počítačích, běžících nepřetržitě v reálném čase. Svážné pahrbky jsou dlouhé 300 m. Ve směru jih-sever se směrovací kolejiště rozvětvuje do 64 kolejí, ve směru sever-jih do 48 kolejí. Oba směry jsou pak propojovány manipulačními kolejemi, kam zajíždějí elektrické lokomotivy DB po odpojení od přijatých vlaků, a jsou pak převedeny k sestaveným vlakům. Dále je kolejiště propojeno na odstavné koleje pro poškozené vozy (menší opravy provádí vlastní depo), na kolejiště pro manipulační elektrické a motorové posunovací lokomotivy a na pomocné provozy. Na kolejišti v Maschenu bychom napočítali 825 převážně dálkově řízených výhybek, 688 světelných návěstidel, 26 kolejových, 112 „gumových“ brzd a 25 posunovacích lokomotiv. Ze 6 větších budov jedna patří teplárně, další slouží jako šatny a jídelny personálu. Všechny objekty propojuje 11 km vozovek. V nepřetržitém provozu je denně přibližně půl tisícovkou zaměstnanců průměrně „zpracováno“ až 5000 vagonů. Od roku 1977, kdy bylo toto druhé největší seřazovací nádraží světa (první místo obsazuje Bailey Yard v Nebrasce patřící společnosti Union Pacific s výkonem 10 000 vozů za 24 h) uvedeno do provozu, do začátku letošního roku tudy projelo, bylo roztříděno a sestaveno téměř 1,5 mil. vlaků s přibližně 50 mil. vagonů! Vlastní provoz řídí společnosti DB Schenker Rail a Cargo Zentrum Hamburg. Současná technologie Po odpojení a odstavení lokomotivy, která přivezla vlak k rozřazení podle tříděnky, jež s vlakem přišla do řídicího systému s kódem vlaku, rozpojí personál podle údajů přenosných rádiových terminálů soupravu na jednotlivé vozy nebo jejich skupiny se stejnou cílovou stanicí (tzv. odvěsy). Zezadu najede na rozpojenou soupravu operátorem dálkově řízená postrková dieselhydraulická lokomotiva a začne jí vytlačovat na automatizovaný svážný pahrbek, 300 m dlouhý a 5,4 m vysoký. Počítačový systém podle aktuálního obsazení plánovaných směrových kolejí, podle hmotnosti vozů a odvěsů, s přihlédnutím ke směru a síle větru, zvolí optimální postrkovou rychlost pro okamžik, kdy vozy nebo odvěsy dosáhnou vrcholu a začnou sjíždět ke směrovým kolejím. Zrychlení vozů je sledováno kolejovým radarem a kolejovou váhou, okamžitá pozice tlakovými kolejnicovými snímači, a podle jejich údajů jsou uváděny v činnost kolejové brzdy na svážném pahrbku i pod ním, beroucí v úvahu čas potřebný k přestavení výhybek. Poslední, tzv. cílové brzdy se starají o to, aby podle dráhy, která aktuálně zbývá k najetí na poslední vůz na dané směrové koleji, nepřekročila nárazová rychlost 1,25 – 1,5 m.s-1 (přibližně 4,5 km.h-1). Pahrbek má tři různé sklony: nájezdový 2 promile, rozběhový 61 promile a poté na 150 m dlouhém úseku 10 promile. Řídicí systém ABAS samostatný pro každý z pahrbků, je osazen párem širokoúhlých monitorů s klávesnicí a myší. Na jednom monitoru je kolejový plán zobrazující světelnými body a linkami aktuální pozici všech vozů a odvěsů a lokomotiv, nastavení výhybek a práci kolejových brzd. Na druhém obslužném monitoru klávesnicí a myší operátor zasahuje do provozu, přestavuje výhybky podle tříděnky a radiotelefonem vede dialog s posádkami lokomotiv, postrkové lokomotivy může dálkově řídit. Kolejové brzdy Použité kolejové brzdy Thyssen se skládají z trámců s brzdicími lištami, působícími z obou stran kolejnic. Pomocí elektromagnetického (též hydraulického nebo pneumatického) systému se zdvihnou a přitisknou k nákolkům podvozku projíždějícího vozu a třením jej zpomalí. Pružiny působí jako tlumiče stupně dobrzdění. Trámce mají několik kratších článků. První ve směru nájezdu je rozšířený tak, aby usnadnil naběhnutí kola mezi brzdové lišty trámců, poslední má naopak tzv. nakolejovací klínky, aby stihl vrátit kolo na kolejnice, když tzv. přebrzděním (hlavně u lehkých vozů) hrozí jeho vykolejení. Údolní brzdy regulující nájezdovou rychlost používají k brzdění měkčí pryžové bloky. Posun na směrovacích kolejích Na čelo posledního z vozů na směrovací koleji narážejí sjíždějící vozy rychlostí 1,25 m.s-1, což stačí k automatickému svěšení u vagonů s automatickým spřáhlem, ostatní je nutno po staru svěšovat manuálně. Stovky kolejových tlakových snímačů signalizují operátorovi narůstání délky vlaků i pozici nebo pohyb vozů a odvěsů na kolejovém plánu. V případě, že vůz byl „přebrzděn“ a nenajel na poslední potřebnou rychlostí, nebo k němu vůbec nedojel (nečekaným zvýšením odporu jízdy), není nutno provoz přerušit kvůli postrku lokomotivou. Operátor uvede v pohyb dálkově řízený postrkový vozík instalovaný mezi hlavními směrovými kolejemi. Vysunutými rameny lanem tažený vozík uvede „zamrzlý“ vagon nebo odvěs silou až 30 kN do spínací nárazové rychlosti. V nutných případech jsou k dispozici dálkově řízené postrkové lokomotivy s frekvenčně řízenými motory. Totální rekonstrukce za plného provozu začala Po 32letém provozu se ukázala nutnost přizpůsobit směrovací kolejiště podmínkám zesíleného provozu v důsledku růstu přepravy zboží z Hamburku i Bremenu, vyměnit trolejové vedení, obnovit již značně opotřebené výhybky a brzdy, zvýšit výkonnost svážných pahrbků a modernizovat řídicí systém MSR 32 na současnou úroveň počítačové a telekomunikační techniky. Celé obrovské nádraží pak v noci osvětlí nejnovější energeticky méně náročné LED-zdroje. Zakázka v hodnotě 230 mil. eur byla svěřena konsorciu společností, kterému dominuje Siemens a která využije inovovaných řídicích systémů Sicomp/Simatic, tentokráte již s dotykovými displeji a na železnicích EU zaváděného systému automatického řízení vlaků ETSC a automatickou identifikaci vozidel AVI i rádiové spojení GSM-R. Nové kolejové brzdy dodá SONA, signální techniku Röblingen a osvětlení a vyhřívání výhybek Elpro. Odvážnost projektu spočívá v tom, že provoz uzlu Maschen se nesmí během čtyři roky trvající rekonstrukce ani na okamžik zastavit, takže automatizační a počítačový systém nusí postupně v krocích přejít na zcela novou techniku do května roku 2013. Ing. Jan Tůma